Элементарные процессы в реакциях глиоксаля и оксалилхлорида с пероксидом водорода по данным ИК-спектроскопии в матрицах из ксенона, газофазной хемилюминесценции и квантовой химии
Диссертация
Общий план работы. Экспериментальное изучение по ИК-спектрам в матрицах из криптона или ксенона при низких температурах условий инициации и состава первичных продуктов реакций окисления пероксидом водорода глиоксаля и оксалилхлорида. Состав и строение интермедиатов в реакциях а-диоксосоединений с пероксидом водорода в среде твердого криптона или ксенона при температурах 40−50К и распределение… Читать ещё >
Список литературы
- Эммануэль Н.М., Денисов Е. Т., Майзус З. К. Цепные реакции окисления углеводородов в жидкой фазе // 1965, М., Наука.375 с.
- Денисов Е.Т., Мицкевич Н. И., Агабеков В. Е. Механизм жидкофазного окисления кислородсодержащих соединений // 1975, Минск, Наука и техника. 336 с.
- Blin-Simiand N., Jorand F., Sahetchian К., Brun M., Kerhoas L., Malosse C., Einhorn J. Hydroperoxides with zero, one, two or more carbonyl groups formed during the oxidation of n-dodecane // Combustion and Flame -2001, — v. 126 № 1−2. p. 1524−1532.
- Конов C.A., Серебренников JI.B., Мальцев A.A. ИК-спектры продуктов реакции атомов свинца и молекулярного кислорода в матрице из аргона // ЖНХ -1982.- т.21, вып.2, — с.323−325
- Николаенко Н.В. privat communication.
- Московиц М., Озин Г. Криохимия // 1979, М. Мир. 594 с.
- Конов С.А., Серебренников JI.B., Мальцев А. А. ИК-спектры продуктов взаимодействия европия и иттербия с кислородом и закисью азота в матрице из аргона // ЖНХ.- 1982.- т.27.- вып.З. с.654−660
- Levine R.D., Bernstein R.B. Molecular Reaction Dynamic and Chemical Reactivity // Oxford University Press, New York, 1974. 244 c.
- Башкин A.C., Игошин В. И., Ораевский А. Н., Щеглов В. А. Химические лазеры // Наука, Москва, 1982. 400с.
- Химические лазеры. (Ред. Р. Гросс, Дж. Ботт). Мир, Москва, 1980. 382 с.
- Tamagake К., Setser D.W., Sung J.P. Energy disposal by F atom abstraction reactions: HF vibrational-rotational distributions from F+HBr and HI // J. Chem. Phys. 1980,-v. 73.- p. 2203−2209.
- Wurzberg E., Grimley A .J., Houston P.L. Hydrogen abstraction by fluorine atoms: F + HX and F + DX (X = I, Br, CI) // Chem. Phys. Lett.- 1978.- v. 57.- p. 373−378.
- Smith D.J., Setser D.W., Kim K.C., Bogan D.J. HF infrared chemiluminescence. Relative rate constants for hydrogen abstraction from hydrocarbons, substituted methanes, and inorganic hydrides // J. Phys. Chem.-1977.-v. 81, p. 898−905.
- Agrawalla B.S., Setser D.W. Vibrational distributions and rate constants from reactions of oxygen atoms with HI, GeH4, SiH4, H2Se, and H2S // J. Chem. Phys.- 1987.- v. 86, № 10, p. 5421−5432.
- Maneshkarimi M., Yedtmann H. Infrared chemiluminescence in the systems F + CH4 and F + CH2F2. The effect of secondary reaction // Chem. Phys. Lett.- 1995.- v. 234.- p. 182−186.
- Berry M.J. F + H2, D2, HD reactions: Chemical laser determination of the product vibrational state populations and the F + HD intramolecular kinetic isotope effect // J. Chem. Phys.- 1973.- v. 59.- № 12.- p. 6229−6253.
- Wategaonkar S.J., Setser D.W. Infrared chemiluminescence studies of H atom reactions with C120, C1NO, F20, CF3OF, C102, N02, and CIO // J. Chem. Phys.- 1989.- v. 90.-p. 251−264.
- Malins R.J., Setser D.W. Rate constants and vibrational energy disposal for reaction of H atoms with Br2, SF5Br, PBr3, SF5, and SF4 // J. Chem. Phys.-1980.- v. 73.- p. 5666−5680.
- Donaldson D.J., Sloan J.J. Energy distributions in the HF and CO products of the reaction of F atoms with HCO // J. Chem. Phys.- 1985.- v. 82.- p. 1873−1882.
- Agrawalla B.S., ManochaA.S., Setser D.W. Studies of hydrogen and oxygen atom reactions by hydroxyl infrared chemiluminescence // J. Phys. Chem.-1981.- v. 85.- p. 2873- 2877.
- Butkovskaya N.I., Setser D.W. Dynamics of OH and OD radical reactions with HI and GeH4 as studied by infrared chemiluminescence of the H20 and HDO products // J. Chem. Phys.- 1997.- v. 106.- p. 5028−5042.
- Flynn G.W. In Chemical and Biochemical Applications of Lasers // 1974.- v. 1. (Ed. Moore C.B.). Academic Press, New York.- p. 163
- Чесноков E.H., Панфилов B.H. Разрешенная во времени ИК-хемилюминесценция в газофазной химической кинетике // Успехи химии,-1999.- т. 68.-№ 3.- с. 194−205.
- Химическая энциклопедия, ред. Кнунянц И.Л.// 1988.- т. 1.- с. 583.
- Paldus J., Ramsay D.A. 4550 A band system of glyoxal. I. Rotational analyses of the (0−0) bands for C2H202, C2HD02, and C2D202 // Can. J. Phys. -1967, — v. 45.-p. 1389- 1397.
- Agar D.M., Bair E.J., Birss F.W., Borrell P., Chen P.C., Currie G.N., McHugh A.J., Orr B.J., Ramsay D.A., Roncin J.Y. The 4550 A band system of glyoxal. III. Vibration-rotational analyses for 11 bands of C2D202 // Can. J. Phys. 1971.-v. 49.-p. 323−327.
- Currie G.N., Ramsay D.A. The 4875 A band system of cis-glyoxal // Can. J. Phys.-1971.- v. 49,-p. 317−322.
- Holzer W., Ramsay D.A. Laser-induced emission from glyoxal // Can. J. Phys.- 1970.- v. 48.- p. 1759−1765.
- Coetz W., McHugh A.J., Ramsay D.A. Magnetic rotation spectrum of glyoxal // Can. J. Phys.- 1970.- v. 48.- p. 1−5.
- Cole A.R.H., Osborn G.A. Rotational fine structure of the antisymmetric carbon hydrogen stretching band v9 of glyoxal // J. Molec. Spectr.- 1970.- v. 36.-№ 3.- p. 376−385.
- Dong R.Y., Ramsay D.A. 5207 A band system of glyoxal-dj and glyoxal-d2 // Can. J. Phys.- 1973.- v. 51.- p. 1491−1496.
- Dong R.Y., Ramsay D.A. Laser-exited emission from glyoxal and its deuterated derivatives // Can. J. Phys.- 1973.- v. 51, — p. 1463−1465.
- Ramsay D.A., Zauli С. Rotational analyses of the oxygen-oxygen band of the first singlet л-п system of cis-glyoxal-dj // Acta Phys. Acad. Sci. Hung. -1974.- v. 35.- p. 79−83.
- Ramsay D.A., Vervloet M., Vanhorenbeke F., Godefroid M., Herman M. Rotational analysis of the 0−0 band of the SyStem of trans-glyoxal // J. Mol. Spectrosc.-1991.- v. 149.- p. 348−355.
- Lombardi M, Jost R., Michel C., Tramer A. Study of the singlet—triplet coupling in glyoxal by level-anticrossing spectroscopy. I. Experimental techniques and results // Chem.Phys.- 1980.- v. 46.- p. 273−279.
- Pebay-Peyroula E., Jost R., Lombardi M., Pique J.P. Study of singlet-triplet coupling in glyoxal by level anticrossing spectroscopy. VII. Completeassignment of the 0°, 81, 6X1X and 41 anticrossing spectra // Chem. Phys.- 1986.-v. 106.- p. 243−257.
- Anderson L.G., Parmenter C.S., Poland H.M., Rau J.D. Intersystem crossing in glyoxal vapor. An experimental study of both the resonant and statistical limit // Chem. Phys. Lett.-1971, — v. 8.- p. 232−234.
- Holtzclaw K.W., Moss D.B., Parmenter C.S., Loge G.W. Collision-induced SI.fwdarw. T crossing in glyoxal. Saturation and transformation to the statistical limit // J. Phys. Chem.- 1983, — v. 87.- p. 4495−4503.
- Sorokin N.I., Bazhin N.M., Eremenchuk G.G. Magnetic effects in glyoxal photodecomposition // Chem. Phys. Lett.- 1983.- v. 99.- p. 181−185.
- Kato H., Sawa K., Kuwano H., Kasahara S., Baba M., Nagakura S., Oonishi Т., Nishizawa K. Ultrahigh-resolution spectroscopy of the A’Au t- X’Ag transition of trans-glyoxal // J. Chem. Phys.- 1998.- v. 109, — p. 4798−4806.
- Xiaosong Li, John M., Millam H., Bernhard S. Glyoxal trajectory photodissociation. An ab initio direct classical study of C2H2O2 H2+2 CO // J. Chem. Phys.- 2001.-v. 114.-№ 20.-p. 8897−8904
- Finlayson-Pitts B.-J., Pitts J.J.N. Atmospheric Chemistry: Fundamentals and Experimental Techniques // John Wiley & Sons: New York, 1986. 371 c.
- Hucknall D.J. Chemistry of Hydrocarbon Combustion // Chapman and Hall: London, 1985. 484 c.
- Loge G.W., Parmenter C.S., Rordorf B.F. Predissociation in the Si zero-point level of glyoxal vapor? A query // Chem. Phys. Lett.- 1980.- v. 74.- p. 309 313.
- Loge G.W., Parmenter C.S. Collision-free dissociation after exitation of singl rotational levels in Si glyoxal // J. Phys. Chem.-1981.- v. 85.- p. 1653−1662.
- Loge G.W., Parmenter C.S. Polarization effects on rotational line strengths in collision-free polyatomic fluorescence spectra // J. Chem. Phys.-1981.- v. 74.- p. 29−35.
- Osamura Y., Schaefer III H.F., Dupuis M., Lester W.A. A unimolecular reaction ABC A+B+C involving three product molecules and a single transition state. Photodissociation of glyoxal: HCOHCO H2+CO+CO // J. Chem. Phys.-1981.- v. 75, — p. 5828−5836.
- Osamura Y., Schaefer III H.F. Internal rotation barrier and transition state for glyoxal // J. Chem. Phys.-1981, — v. 74.- p. 4576−4580
- Scuseria G.E., Schaefer. Ill H.F. The unimolecular triple dissociation of glyoxal: transition-state structures optimized by configuration interaction and coupled cluster methods // J. Am. Chem. Soc.- 1989.- v. 111.- p. 7761−7765.
- Logo G. W, Parmenter C.S. Collision-free dissociation after excitation of single rotational levels in SI glyoxal // J. Phys. Chem.-1981, — v. 85.- p. 1662 -1666.
- Hepbon J.W., Bius R.J., Butler L.J., Lee Y.T. Molecular beam study of the photochemistry of Sj glyoxal // J. Phys. Chem.- 1983.- v. 87.- p. 3638−3641.
- Engdahl A., Nelander B. Infrared spectrum of cis-glyoxal // Chem. Phys. Lett.- 1988.- v. 148, — p. 264 275.
- G.E. Scuseria, Schaefer H.F. The unimolecular triple dissociation of glyoxal: transition-state structures optized by configuration iteraction and coupled cluster methods // J. Am. Chem. Soc.- 1989.- v. 111.- № 20.- p. 7761−7765.
- Durig J.R., Davis J.F., Wang A. J. Conformational stability, barriers of internal rotation, vibrational assignment and ab initio calculations of oxalyl chloride // Molec. Struct.- 1996.- v. 375.- p. 67−81.
- Ahmed M., Blunt D., Chen D., Suits A.G. UV photodissociation of oxalyl chloride yields four fragments from one photon absorption // J. Chem. Phys.- 1997.-v. 106.-№ 18.-p. 7617−7624.
- Fridgen T.D., Parnis J.M. Gas-phase ion chemistry of oxalyl chloride: An electron bombardment matrix isolation FTIR spectroscopic study // J. Phys. Chem.- 1997.- v. 101.-p. 5117−5123.
- Hemmi N., Suits A.G. Photodissociation of oxalyl chloride at 193 nm probed via synchrotron radiation // J. Phys. Chem. A.- 1997.- v. 101, — p. 66 336 637.
- Tyulin V.I., Kuramshina G.M., Pentin Yu.A., Ho L.H. Calculated vibrational spectra of glyoxal and oxalyl halides in the ground and first excited singlet electronic states // J. Struc. Chem.- 1997, — v. 38.- № 2.- p. 231−235.
- Hassett D., Hedberg K., Marsden С J. The torsional potential for oxalyl chloride: are there two distinct conformers? // J. Phys. Chem.- 1993.- v. 97.- p. 4670−4676.
- Schroeder W., Monnier M., Davidovics G., Allouche A., Pourcin J., Bodot H. Ultraviolet photoisomerizations and FT-IR investigations of matrix isolated oxalyl halide conformers // J. Molec. Struct.- 1989.- v. 197, — p. 227−242.
- Sunghwan K., Steven E.W., DeYonker N.J., Schaefer III H.F. The extremely flat torsional potential energy surface of oxalyl chloride // J. Chem. Phys.- 2005.- v. 122.- № 234 313.- 4 p.
- England A., Nelander B. The structure of the water-hydrogen peroxide complex. A matrix isolation study // Phys. Chem. Chem. Phys.- 2000- v. 2.- p. 3967−3970.
- Pettersson M., Touminen S., Rasanen M. IR Spectroscopic Study of H202, HD02, and D202 Isolated in Ar, Kr, and Xe Matrices // J. Phys. Chem. A.-1997.-v. 101.-p. 1166−1171.
- England A., Nelander В., Karstrom G. A Matrix Isolation and ab Initio Study of the Hydrogen Peroxide Dimer // J. Phys. Chem. A.- 2001.- v. 105.- p. 8393−8398.
- Goebel J., Ault В., Del Bene J.E. Matrix Isolation and ab Initio Study of the Hydrogen-Bonded Complex between H202 and (CH3)20 // J. Phys. Chem. A.- 2000.-v. 104,-p. 2033−2037.
- Nelander B. The Peroxy Radical as Hydrogen Bond Donor and Hydrogen Bond Acceptor. A Matrix Isolation Study // J. Phys. Chem. A.- 1997.-v. 101.-p. 9092−9096.
- England A., Nelander B. The peroxy radical ammonia complex. A matrix isolation study // Chem. Phys.- 1999.- v. 249.- p. 215 222.
- Уокер Д.Ф. Формальдегид // M. 1957. 250c.
- Gorse R.A., Volman D.H. Analysis of mixture of hydrogen peroxide and formaldehyde // Analytical Chemistry.-1971.- v.43.- № 2.- p. 284.
- Do J.S., Chen C.P. Anodic oxidation of benzyl alcohol to benzaldehyde in the presence of both redox mediator and polymer-supported phase-transfer catalyst // J. Electrochem. Soc.- 1993.- v. 140.- p. 1632 1640.
- J-S. Do, W-C. Yeh. In situ paired electrooxidative degradation of formaldehyde with electrogenerated hydrogen peroxide and hypochlorite ion // Journal of Applied Electrochemistry.- 1998.- v. 28.- № 7. p. 1667 1675.
- Серебренников J1.B. Головкин А. В. Реакция формальдегида с пероксидом водорода. ИК спектры в матрицах из ксенона и расчет интермедиатов и переходных состояний // Вестн. Моск. Ун-та, Сер.2 Химия.- 2005.- т. 46, № 6, с. 370−377.
- Справочник по физико-техническим основам криогеники, под ред., проф. М. А. Малкова, М., Энергия, 1973, с. 108.
- Чертихин Г. В., Серебренников JI.B. Искажение ИК-спектров в оптически неоднородных средах. «Инертные» матрицы // Вестник Моск. Унта. Сер.2. Химия.- 1993.- т.34, — № 3.- с.240−245.
- Уваров Н.А., Головкин А. В., Серебренников J1.B., Шевельков В. Ф. Криогенная установка на твердом азоте и ИК-спектры молекул SO2 в твердом ксеноне // Вестн. Моск. Ун-та, Сер. 2 Химия, — 1999.- т. 40.- № 4.- с. 228−230.
- Серебренников JI.B., Головкин А. В., Полякова М. В., Шевельков В. Ф. ИК-хемилюминесценция газофазных продуктов реакции мономерного глиоксаля с пероксидом водорода // Журн. физ. химии.- 2001.- т. 75.- № 4.- с. 622−629.
- Головкин А.В., Серебренников JI.B., Уваров Н. А., Шевельков В. Ф. Исследование реакции глиоксаля с перекисью водорода методом ИК-спектроскопии в твердом ксеноне // Журн. физ. химии- 1998.- т. 72.- № 10.-с. 1843−1846.
- Свердлов JI.M., Ковнер М. А., Крайнов Е. П. Колебательные спектры многоатомных молекул // М. Наука, 1970. 560 с.
- Молекулярные постоянные неорганических соединений / Под ред. Краснова К. С. // М.: Химия, 1979. 448 с.
- Беллами Л. Инфракрасные спектры сложных молекул // М.: Изд-во иностр. лит., 1963. 590с.
- Henry A., Bourcin F., Arditi I., Chateau R., Menard J. Effect laser par reaction chimique de l’hydrogene sur du chlore ou du clorure de nitrosyle // «Compt. Rend." — 1968.- v. 267B.- № 13.- p. 616−623.
- Справочник по лазерам, ред. Прохоров A.M.// M., „Советское радио“, 1978, т. 1, с. 108−110
- Petrovska L. Sequence and hot transitions in the C02 molecule- interference»!)! adjacent lines belonging td~3il'ferent transitions as~a function of temperature // Spectroscopy Letters.- 2000.- v. 33.- № 3.- p. 283−300.
- Термодинамические свойства индивидуальных веществ. Справочник, ред. Глушко В. П. // М., Наука, 1978, т.2. 916 с.
- Schmidt M.W., Baldridge К.К., Boatz J.A., Elbert S.T., Gordon M.S., Jensen J.A., Koseki S., Matsunaga N., Nguyen K.A., Su S.J., Windus T.L., Dupius J.A., Montgomery J.A. GAMESS // J. Comput. Chem.- 1993.- v. 14.- p. 1347.
- Jaguar 3.5 // Schrodinger, Inc., Portland, Oregon, 1998.
- Серебренников Л.В., Уваров H.A. Расчет интермедиатов и переходных состояний в реакции глиоксаля с пероксидом водорода. Сопоставление с экспериментом и возможные каналы реакции // Журн. физ. химии, — 2004.- т.78.- № 11.- с. 2020−2026.
- Serebrennikov L.V. Calculation of Intermediates and Transition States in the Reaction of Oxalyl Chloride with Hydrogen Peroxide // Russian J. of Phys. Chem.- 2005.- v. 79.- № 9.- p. 1407−1410.
- Серебренников Л.В., Головкин A.B., Уваров H.A., Шевельков В. Ф., Продукты реакции С202С12 с Н202 по ИК-спектрам поглощения и хемилюминесценции // XII съезд по спектроскопии.- 8−12 октября 2001 г. Звенигород, Московская обл.- Тезисы, — с. 152.